KR100861508B1 - Semiconductor package and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor package and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100861508B1 KR100861508B1 KR1020020031949A KR20020031949A KR100861508B1 KR 100861508 B1 KR100861508 B1 KR 100861508B1 KR 1020020031949 A KR1020020031949 A KR 1020020031949A KR 20020031949 A KR20020031949 A KR 20020031949A KR 100861508 B1 KR100861508 B1 KR 100861508B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- circuit
- conductive
- semiconductor chip
- connection
- film
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 9
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 39
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 5
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49575—Assemblies of semiconductor devices on lead frames
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4821—Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
- H01L21/4825—Connection or disconnection of other leads to or from flat leads, e.g. wires, bumps, other flat leads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49517—Additional leads
- H01L23/4952—Additional leads the additional leads being a bump or a wire
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
본 발명은 와이어 본딩 공정 없이 보다 간단한 방법으로 제조할 수 있고, 반도체 칩과 회로가 보다 안정적으로 연결되도록 하여 신뢰성을 향상시키며, 열방출 효과를 보다 높게 하면서 동시에 전체 두께도 줄일 수 있도록 하기 위한 것으로, 중앙부에 캐비티를 구비한 금속 프레임과, 상기 금속 프레임의 캐비티에 안착되고 복수개의 범프를 구비한 반도체 칩과, 중앙부에 개구부를 구비하여 상기 개구부를 통해 상기 반도체 칩이 드러나도록 상기 금속 프레임의 캐비티 주위로 접착되는 것으로 외부로 소정 패턴의 회로가 형성된 회로부와, 상기 회로부의 회로와 상기 반도체 칩의 범프를 연결하도록 소정 패턴의 도전성 연결부가 구비된 연결 필름과, 상기 반도체 칩 및 회로부와 상기 연결 필름의 사이에 배치되어 이들을 접착 고정시키는 것으로, 상기 반도체 칩의 범프와 상기 연결 필름의 도전성 연결부 및 상기 회로부의 회로와 상기 연결 필름의 도전성 연결부를 각각 전기적으로 연결하는 도전 접착층과, 상기 회로부의 회로와 전기적으로 연결된 솔더 볼을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention can be manufactured in a simpler way without a wire bonding process, to improve the reliability by making the semiconductor chip and the circuit more stably connected, and to increase the heat dissipation effect while reducing the overall thickness, A metal frame having a cavity in the center, a semiconductor chip seated in the cavity of the metal frame, and having a plurality of bumps, and having an opening in the center so as to expose the semiconductor chip through the opening. A connection film including a circuit portion having a circuit having a predetermined pattern externally connected thereto, a connection film having a conductive connection portion having a predetermined pattern to connect the circuit of the circuit portion and the bumps of the semiconductor chip, and the semiconductor chip, the circuit portion, and the connection film It is arrange | positioned in between and fix | immobilizes these, And a conductive adhesive layer for electrically connecting the bumps of the conductor chip, the conductive connecting portion of the connecting film, the circuit of the circuit portion, and the conductive connecting portion of the connecting film, and solder balls electrically connected to the circuit of the circuit portion. It relates to a semiconductor package and a method of manufacturing the same.
Description
도 1은 일반적인 티비지에이 반도체 패키지의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical TVA semiconductor package.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도.2 is a cross-sectional view of a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 "A"부에 대한 부분 확대 단면도.3 is a partially enlarged cross-sectional view of a portion “A” of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도.4 is a cross-sectional view of a semiconductor package according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도.5 is a sectional view of a semiconductor package according to another preferred embodiment of the present invention.
도 6은 도 4와 같은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 인쇄회로기판에 장착하였을 경우 열 방출 경로를 나타내는 도면.6 is a view showing a heat dissipation path when the semiconductor package according to another exemplary embodiment of the present invention as shown in FIG. 4 is mounted on a printed circuit board.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 제조하는 과정을 나타내는 도면.7 to 11 illustrate a process of manufacturing a semiconductor package according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 도 11의 연결 필름의 구조를 나타내는 사시도.12 is a perspective view illustrating a structure of a connecting film of FIG. 11.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
21,21': 금속 프레임 21a: 캐비티21,21 ':
22: 반도체 칩 22a: 범프22:
23: 회로부 23a: 접착 테이프
23:
23b: 회로 24: 도전 접착층23b: circuit 24: conductive adhesive layer
24a: 전도성 입자 25: 연결 필름24a: conductive particles 25: connecting film
25a: 수지재 필름 25b: 도전성 연결부25a:
26: 몰딩부 27: 솔더 볼26: molding 27: solder ball
28: 방열판 29: 스티프너28: heat sink 29: stiffener
30: 접착층 100: 인쇄회로기판30: adhesive layer 100: printed circuit board
본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 티비지에이 반도체 패키지와 같이 자체 방열이 가능하도록 금속 프레임을 구비하면서 동시에 안전성이 뛰어나고, 제조공정이 간단한 반도체 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor package having a metal frame to enable self-heat dissipation, such as TVA semiconductor package, and having excellent safety and simple manufacturing process. will be.
최근 산업용 전자기기나 민생 전자기기의 고기능화, 고집적화, 소형화가 추구되고 있고, 이에 따라 반도체 패키징 기술에도 많은 변화가 요구되고 있다. 반도체 패키지의 발전 추세는 패키지의 크기를 가급적 감소시키면서도 작동의 신뢰성이 보장될 수 있는 방향으로 나아가고 있다. 티비지에이(TBGA) 반도체 패키지는 상기와 같은 시대 흐름에 맞추어 고밀도화를 추구한 반도체 패키지 중 하나로 최근 그 사용이 증대되고 있다. Recently, high functionalization, high integration, and miniaturization of industrial electronic devices and consumer electronic devices have been pursued, and accordingly, many changes are required in semiconductor packaging technology. The development trend of the semiconductor package is moving toward ensuring the reliability of operation while reducing the size of the package as much as possible. The TVGA (TBGA) semiconductor package is one of the semiconductor packages in pursuit of higher density in line with the current trend, and its use has recently been increased.
티비지에이(TBGA) 반도체 패키지는 소정의 회로 패턴이 형성된 회로 테이프 가 반도체 패키지용 금속 프레임에 접착되고 상기 회로 테이프의 회로 패턴은 반도체 칩과 와이어 본딩을 통해서 전기적으로 연결되어 있는 반도체 패키지이다. 티비지에이 반도체 패키지는 높은 밀도의 회로를 수용할 수 있고, 전기적 특성이 우수하며, 열 방출성이 높기 때문에 컴퓨터 그래픽 카드, 게임기용 카드 등과 같은 주문형 제품에 널리 사용된다.In a TBGA semiconductor package, a circuit tape having a predetermined circuit pattern is bonded to a metal frame for a semiconductor package, and the circuit pattern of the circuit tape is a semiconductor package electrically connected to the semiconductor chip through wire bonding. TVS semiconductor packages are widely used in custom products such as computer graphics cards, game cards, etc. because they can accommodate high density circuits, have excellent electrical characteristics, and have high heat dissipation.
통상적으로, 티비지에이 반도체 패키지는 반도체 칩에서 발생되는 열을 방출하는 방열판만으로 단층의 금속 프레임을 형성하는 원 피스형과, 지지역할을 하는 스티프너(stiffner)와 방열판으로 된 복층의 금속 프레임을 형성하는 투 피스형으로 분류할 수 있다.In general, the TV package is a one-piece type that forms a single-layer metal frame only with a heat sink that emits heat generated by the semiconductor chip, and a multi-layered metal frame that includes a stiffner and a heat sink. It can be classified as a two-piece type.
도 1은 일반적인 티비지에이 반도체 패키지의 개략적인 단면도로서 원 피스형을 나타낸 것다. 도면을 참조하면 방열판만으로 된 금속 프레임(11)과 회로 패턴이 형성된 회로 테이프(13)는 접착 테이프(14)를 매개로 부착된다. 반도체 칩(12)은 상기 금속 프레임(11)의 중심부에 형성된 캐비티(cavity: 11a)내에 부착된다. 상기 반도체 칩(12)의 전극은 본딩 와이어(15)를 통해 상기 회로 테이프(13)와 전기적으로 연결되고 몰딩(16)에 의해 감싸여진다. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a typical TV semiconductor package, showing a one-piece shape. Referring to the drawings, the
그리고, 솔더 볼(17)이 상기 회로 테이프(13)의 회로 패턴 상에 설치되어 외부 회로와 상기 반도체 패키지(10)를 전기적으로 연결시킨다. 도시되어 있지는 않으나 투 피스형의 경우 금속 프레임이 상층의 방열판과 하층의 스티프너가 접착 테이프를 매개로 부착된 복층 구조로 형성되어 있다.Then, a
그런데, 상기와 같은 구조의 티비지에이(TBGA) 반도체 패키지의 경우에 반도 체 칩과 외부회로를 연결해 주는 것은 와이어로서, 즉, 와이어 본딩구조를 체택하고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 반도체 패키지의 고밀도화 및 고기능화가 요구됨에 따라 칩의 입출력선이 증대되고 있는 실정에서는 상기 와이어 본딩 구조는 그 공정 효율면에서나, 안전성 문제에서 근본적으로 한계를 나타낸다. However, in the case of the TVGA semiconductor package having the above structure, the semiconductor chip and the external circuit are connected as wires, that is, wire bonding structures. However, as described above, in the situation where the input / output line of the chip is increased as the semiconductor package is required to be densified and highly functionalized, the wire bonding structure is fundamentally limited in terms of process efficiency and safety issues.
즉, 반도체 칩과 외부 회로를 연결해주는 선들이 증대되면서 이를 일일이 와이어로 연결해주는 것은 전체 공정의 효율을 급격히 저하시키며, 또한, 외부 충격 등으로 와이어가 단선될 염려가 있는 등 안전성에 문제가 있는 것이다.In other words, as the lines connecting the semiconductor chip and the external circuit increase, connecting them with wires drastically lowers the efficiency of the entire process, and there is a safety problem, such that the wires may be disconnected due to external impact. .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 와이어 본딩 공정 없이 보다 간단한 방법으로 제조할 수 있는 반도체 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor package and a method of manufacturing the same that can be manufactured in a simpler method without a wire bonding process.
본 발명의 다른 목적은 반도체 칩과 회로가 보다 안정적으로 연결될 수 있도록 하여 신뢰성이 향상된 반도체 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor package and a method of manufacturing the same, which improve reliability by allowing a semiconductor chip and a circuit to be connected more stably.
본 발명의 또 다른 목적은 열방출 효과를 보다 높게 하면서 동시에 전체 두께도 줄일 수 있는 반도체 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a semiconductor package and a method of manufacturing the same, which can increase the heat dissipation effect and at the same time reduce the overall thickness.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중앙부에 캐비티를 구비한 금속 프레임과, 상기 금속 프레임의 캐비티에 안착되고 복수개의 범프를 구비한 반도체 칩과, 중앙부에 개구부를 구비하여 상기 개구부를 통해 상기 반도체 칩이 드러나도록 상기 금속 프레임의 캐비티 주위로 접착되는 것으로 외부로 소정 패턴의 회로가 형성된 회로부와, 상기 회로부의 회로와 상기 반도체 칩의 범프를 연결하도록 소정 패턴의 도전성 연결부가 구비된 연결 필름과, 상기 반도체 칩 및 회로부와 상기 연결 필름의 사이에 배치되어 이들을 접착 고정시키는 것으로, 상기 반도체 칩의 범프와 상기 연결 필름의 도전성 연결부 및 상기 회로부의 회로와 상기 연결 필름의 도전성 연결부를 각각 전기적으로 연결하는 도전 접착층과, 상기 회로부의 회로와 전기적으로 연결된 솔더 볼을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a metal frame having a cavity in a central portion, a semiconductor chip seated in a cavity of the metal frame and having a plurality of bumps, and an opening in a central portion thereof. A circuit part having a circuit having a predetermined pattern externally bonded to the cavity of the metal frame so that the semiconductor chip is exposed, a connection film having a conductive pattern having a predetermined pattern to connect the circuit of the circuit part and the bump of the semiconductor chip; And bonding between the semiconductor chip and the circuit part and the connection film to fix and fix the bumps of the semiconductor chip and the conductive connection part of the connection film, and electrically connecting the circuits of the circuit part and the conductive connection part of the connection film, respectively. The conductive adhesive layer and the circuit of the circuit portion It provides a semiconductor package, characterized in that formed, including associated solder ball.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 회로부는 수지재의 접착 테이프와 그 상면에 도전성 금속재로 회로가 패턴된 것일 수 있다.According to another feature of the invention, the circuit portion may be a circuit pattern of a conductive metal material on the adhesive tape and the upper surface of the resin material.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 연결 필름은 수지재의 필름 상에 도전성 금속재로 패턴된 도전성 연결부가 형성된 것일 수 있다.According to another feature of the invention, the connection film may be a conductive connection portion patterned with a conductive metal material on the film of the resin material.
또한, 상기 도전 접착층은 수지재의 바인더 내에 복수개의 전도성 입자들이 포함되어 상기 전도성 입자들에 의해 통전되도록 하는 것일 수 있다.In addition, the conductive adhesive layer may be to include a plurality of conductive particles in the binder of the resin material to be energized by the conductive particles.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 연결 필름의 외부로는 방열판이 부착되도록 할 수 있다.According to another feature of the invention, the heat sink may be attached to the outside of the connection film.
본 발명은 또한 상기 목적을 달성하기 위하여, 중앙부에 캐비티가 형성된 금속 프레임을 준비하는 공정과, 중앙부에 개구부를 구비하며 외부로 회로가 패터닝된 회로부를 상기 개구부가 상기 캐비티에 맞추어지도록 상기 금속 프레임에 접합되는 공정과, 상기 캐비티 내에 범프를 구비한 반도체 칩을 부착하는 공정과, 상기 반도체 칩의 범프 상부와 상기 회로부의 회로의 상부로 도전성 접착제를 안착하는 공정과, 상기 도전성 접착제의 상부로 소정 패턴의 도전성 연결부가 구비된 연결 필름을 상기 도전성 연결부가 상기 도전성 접착제 방향으로 배치되도록 안착하는 공정과, 상기 도전성 접착제 및 연결 필름을 압착하는 공정과, 상기 회로부의 회로와 통전되도록 솔더 볼을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a process for preparing a metal frame having a cavity at a central portion, and a circuit portion having an opening at a central portion and a circuit patterned to the outside so that the opening is fitted to the cavity. Bonding step; attaching a semiconductor chip with bumps in the cavity; depositing a conductive adhesive on the bumps of the semiconductor chip and on the circuits of the circuit section; and patterning a predetermined pattern on the conductive adhesives. Mounting the connection film with the conductive connection portion of the conductive connection portion in the direction of the conductive adhesive, pressing the conductive adhesive and the connection film, and forming a solder ball so as to conduct electricity with the circuit of the circuit portion. Of the semiconductor package, characterized in that made To provide a crude method.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 연결 필름의 상부에는 방열판을 부착하는 공정이 포함되도록 할 수 있다.According to another feature of the present invention, the upper portion of the connection film may be to include a step of attaching a heat sink.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 반도체 패키지 및 그 제조방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a semiconductor package and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 패키지(20)를 나타낸 것으로, 도면을 참조하면, 본 발명의 반도체 패키지는 티비지에이 패키지에서 채용하고 있는 방열판으로 된 금속 프레임(21)을 그대로 채용할 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 중앙부에 캐비티(cavaty:21a)를 구비한 금속 프레임(21)과, 이 금속 프레임(21)의 캐비티(21a)에 안착된 반도체 칩(22)으로 구비된다. 상기 반도체 칩(22)에는 외부 회로와 접속될 수 있도록 복수개의 범프(22a)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 반도체 칩(22)이 설치된 캐비티(21a)의 내벽과의 사이에는 몰딩재(26)로 몰딩되도록 할 수 있다. FIG. 2 shows a
이렇게 반도체 칩(22)이 장착된 금속 프레임(21)의 표면에는 상기 반도체 칩(22)의 범프(22a)와 연결될 회로부(23)가 부착된다. 이 회로부(23)는 상기 금속 프레임(21)의 캐비티(21a) 주위로 접착되는 것으로, 중앙부에 상기 캐비티(21a)의 면적에 대응되는 개구부를 구비하여 이 개구부를 통해 상기 반도체 칩(22)이 드러나도록 한다. 또한, 상기 회로부(23)는 수지재로 이루어진 접착 테이프(23a)와 그 상면에 도전성 금속으로 패턴된 회로(23b)로 구비되며, 상기 회로(23b)에는 외부 기판과 접속될 솔더 볼(27)이 설치된다. 상기 회로부(23)의 접착 테이프(23a)는 내열성 수지재인 폴리 이미드로 형성될 수 있으며, 회로(23b)는 구리에 의해 소정의 패턴으로 패터닝될 수 있다.The
외부 기판과 솔더 볼(27)에 의해 연결되는 회로부(23)의 회로(23b)는 반도체 칩(22)의 범프(22a)와는 연결 필름(25)에 의해 전기적으로 서로 연결된다. 상기 연결 필름(25)은 상기 회로(23b)와 범프(22a)를 전기적으로 연결하는 도전성 연결부(25b)와 이 도전성 연결부(25b)의 외부를 지지해주는 수지재의 필름(25a)으로 구비된다. 이 때, 상기 수지재 필름(25a)은 폴리 이미드 필름으로 사용할 수 있다.The
이 연결 필름(25)과 상기 회로부(23)의 회로(23b) 및 상기 반도체 칩(22)의 범프(22a)는 도전 접착층(24)에 의해 전기적으로 연결될 수 있는 데, 이는 도 3에서 보다 명확히 알 수 있다. 도 3은 도 2의 "A"부분에 대한 부분 확대 단면도인데, 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 도전 접착층(24)에는 그 내부에 복수개의 전도성 입자(24a)들이 포함되어 있어 이 전도성 입자(24a)에 의해 연결 필름(25)의 도전성 연결부(25b)와 범프(22a) 및 회로(23b)가 통전되는 것이다. 상기 도전 접착층(24)은 수지재의 바인더 내에 전도성 입자(24a)들을 균일한 분포로 혼합되어 있는 데, 상기 수지재로는 에폭시 계열의 수지가 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직 한 일 실시예에 의하면, 상기 도전 접착층(24)으로는 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 도전 접착 필름 및 도전 접착 테이프도 사용 가능하다. The connecting
도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 도전 접착층(24)은 반도체 칩(22)의 범프(22a)와 연결 필름(25)의 도전성 연결부(25b)를 그 내부의 전도성 입자(24a)에 의해 전기적으로 연결하고, 이 도전성 연결부(25b)를 금속 프레임(21)에 부착되어 있는 회로부(23)의 회로(23b)와 전기적으로 연결함으로써 결국 반도체 칩(22)의 범프(22a)와 회로부(23)의 회로(23b)를 전기적으로 연결하는 효과를 갖게 된다.As shown in FIG. 3, the conductive
이렇게, 본 발명에 따른 반도체 패키지(20)는 반도체 칩(22)과 회로부(23)를 박막의 도전 접착층(24)과 연결 필름(25)에 의해 연결시키는 구조를 갖기 때문에 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 금속 프레임(21)의 상단으로부터 연결 필름(25)의 하단까지의 두께(T)가 기존 와이어 본딩방식에 비해 얇게 형성되고, 이에 따라 부착되는 솔더 볼(27)의 직경도 보다 작은 것을 채택할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 전체 반도체 패키지의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있다.Thus, since the
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도로, 그림에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 반도체 패키지에서는 상술한 바와 같은 반도체 패키지의 하면, 즉, 연결 필름(25)의 외면으로 히트 싱크(heat-sink)와 같은 방열 판(28)을 부착하여 반도체 패키지의 방열 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.4 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the semiconductor package according to the present invention, the lower surface of the semiconductor package as described above, that is, the
이상 설명된 본 발명의 바람직한 실시예의 경우에는 금속 프레임을 기존의 티비지에이 패키지 중 단층의 방열판만으로 된 원 피스(One-Piece)형을 채용한 것이었으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 도 5에서 볼 수 있듯이, 두 층의 금속 프레임으로 된 투 피스(Two-Piece)형으로도 형성 가능하다. 즉, 이러한 투 피스형 금속 프레임(21')은 방열 부재(29a)와 지지역할을 하는 스티프너(stiffner:29b)로 구비되는 데, 이 방열 부재(29a)와 스티프너(29b)는 별도의 접착층(30)에 의해 접착되고, 상기 스티프너(29b)에 캐비티(26a)가 형성되어 이 캐비티(26a)에 반도체 칩(22)이 안착된다.In the preferred embodiment of the present invention described above, the one-piece type of the heat sink of only a single layer of the conventional TV package is adopted, but the present invention is not necessarily limited thereto. As can be seen, it can also be formed in a two-piece form with a two-layer metal frame. That is, the two-piece metal frame 21 'is provided with a stiffner (29b) to support the heat dissipation member (29a), the heat dissipation member (29a) and the stiffener (29b) is a separate adhesive layer ( 30. A cavity 26a is formed in the
상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 반도체 패키지는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 장착하였을 때에 패키지의 열방출 효과가 극대화될 수 있다. 도 6은 인쇄회로기판(100)에 도 4와 같은 반도체 패키지(20)를 장착할 경우의 열방출 경로를 나타낸 그림으로, 그림에서 금속 프레임(21)으로 방출되는 열(H1)과 솔더 볼(27)을 통해 인쇄회로기판(100)으로 방출되는 열(H2)은 대략 4:6의 비율이 된다. 여기에 그림과 같이 인쇄회로기판(100)에 인접하게 설치된 방열 판(28)으로부터 방출되는 열(H3)이 추가되어 방열 효과는 더욱 극대화되는 것이다. 특히, 이 방열 판(28)으로부터 방출되는 열(H3)은 상기 방열 판(28)이 반도체 칩(22)과 인접되게 설치되어 있으므로, 그 방열 효과는 더욱 우수하다. The semiconductor package of the present invention having the structure as described above can maximize the heat dissipation effect of the package when mounted on a printed circuit board (PCB). FIG. 6 is a diagram illustrating a heat dissipation path when the
다음으로, 상기와 같은 구조의 반도체 패키지의 제조방법을 설명한다. 이하에서 설명될 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법은 상기 도 2 및 도 4에 나타난 바와 같은 원 피스형 금속 프레임을 사용한 경우를 나타 낸 것이나, 반드시 이에 한정될 것은 아니며, 투피스 반도체 패키지에도 그대로 적용될 것이다.Next, the manufacturing method of the semiconductor package of the above structure is demonstrated. The method of manufacturing a semiconductor package according to an exemplary embodiment of the present invention to be described below shows a case of using a one-piece metal frame as shown in FIGS. 2 and 4, but is not necessarily limited thereto. The same will apply to semiconductor packages.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법은 먼저, 도 7에서 볼 수 있듯이, 중앙부에 캐비티(21a)가 형성된 금속 프레임(21)을 준비하고, 이 금속 프레임(21)의 캐비티(21a)가 형성된 표면으로 회로부(23)를 접합한다. 이 때, 상기 금속 프레임(21)은 도면으로 나타내지는 않았지만, 방열판과 스티프너로 이루어진 복층 구조이어도 무방하다. 그리고, 상기 회로부(23)는 중앙부에 개구부(23c)를 구비하며 금속 프레임(21)을 향한 면이 수지재의 접착 테이프(23a)로 형성되고, 외부로 회로(23b)가 소정의 패턴으로 패터닝되도록 하여, 상기 개구부(23c)가 상기 캐비티(21a)에 맞추어지도록 금속 프레임(21)에 접합한다.In the method of manufacturing a semiconductor package according to an exemplary embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 7, a
상기와 같이 회로부(23)가 접합된 금속 프레임(21)의 캐비티(21a) 내에 도 8 에 도시된 바와 같이, 범프(22a)를 구비한 반도체 칩(22)을 부착한다. 상기 반도체 칩(22)은 별도의 접착 매개물에 의해 부착될 수 있으며, 상기 반도체 칩(22)이 먼저 부착된 후에 도 7과 같이 회로부(23)가 부착될 수도 있다.As shown in FIG. 8, the
상기와 같이 반도체 칩(22) 및 회로부(23)를 부착함에 있어, 도 8에서 볼 수 있듯이, 부착된 후의 반도체 칩(22)의 범프(22a)의 높이와 회로부(23)의 상단, 즉, 회로(23b)의 높이가 일치되도록 함이 바람직하다. 이는 후술하는 바와 같이 도전 접착제에 의해 연결 필름을 접합할 때에 통전 불량이 발생되지 않도록 하기 위한 것이다.In attaching the
이렇게 반도체 칩(22)과 회로부(23)를 부착한 후에는 도 9에서 볼 수 있듯 이, 부착된 반도체 칩(22)과 캐비티(21a) 내벽 사이의 공간을 몰딩재(26)에 의해 몰딩한다. 몰딩재는 통상 티비지에이 반도체 패키지 제조공정에서 사용되는 몰딩재를 그대로 사용할 수 있다. 상기와 같은 몰딩 공정에서는 도 9에서 볼 수 있듯이, 몰딩 후의 그 몰딩 상부 경계가 상기 반도체 칩(22)의 범프(22a)나 회로부(23)의 회로(23b) 상부까지 넘어서지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이는 후속 공정인 도전 접착제의 접착이 보다 원활히 이루어지도록 하기 위한 것이다. After attaching the
상기와 같이 몰딩이 끝난 후에는 도 10에서 볼 수 있듯이, 반도체 칩(22)과 회로부(23)에 걸쳐 도전성 접착제(24)를 안착시킨다. 이 때, 도 10 의 세부 확대도에서 볼 수 있듯이, 상기 도전성 접착제(24)는 상기 반도체 칩(22)의 범프(22a) 상부와 회로부(23)의 회로(23b) 상부에 안착되며, 그 가장자리가 회로부(23)의 가장자리에 걸쳐지도록 안착된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어 상기 도전성 접착제(24)로는 상술한 바와 같이 내부에 전도성 입자(24a)들을 복수개 포함한 도전성 필름을 사용할 수 있으며, 통상의 이방성 도전 필름(ACF)도 사용 가능하다. After molding as described above, as shown in FIG. 10, the
상기와 같이 도전성 접착제(24)를 안착시킨 후에는 이 도전성 접착제(24)의 위로 도 12에서 볼 수 있는 바와 같은 소정 패턴의 도전성 연결부(25b)가 구비된 연결 필름(25)을 상기 도전성 연결부(25b)가 하부, 즉, 도전성 접착제(24)의 방향으로 배치되도록 안착한 후 가압하여 도 11 과 같이, 상기 연결 필름(25)을 접합한다. 이 때, 가압과 더불어 열을 가해 보다 견고히 접합되도록 할 수 있다.After the
상기 연결 필름(25)은 도 12에서 볼 수 있듯이, 수지재 필름(25a)과 도전성 연결부(25b)로 구비된 것으로, 상기 수지재 필름(25a)은 상술한 바와 같이 폴리 이 미드와 같은 내열 수지로 형성할 수 있고, 도전성 연결부(25b)는 소정의 패턴으로 형성되어 패터닝된 각 가지가 도 11과 같이, 반도체 칩(22)의 범프(22a)와 회로부(23)의 회로(23b)를 전기적으로 연결해 주도록 한다. 따라서, 상기 연결 필름(25)은 상기 도전성 접착제(24)의 크기와 동일한 크기의 것으로 준비하여 압착하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 12, the
상기와 같이 도전성 접착제(24) 및 연결 필름(25)을 압착함에 따라 도 11에서 볼 수 있듯이, 도전성 접착제(24) 내의 전도성 입자(24a)들이 연결 필름(25)의 도전성 연결부(25b)와 반도체 칩(22)의 범프(22a)를 전기적으로 연결해 주고, 회로부(23)의 상부에서도 역시 상기 전도성 입자(24a)들이 연결 필름(25)의 도전성 연결부(25b)와 회로부(23)의 회로(23b)를 전기적으로 연결해 준다. 이에 따라 결국 반도체 칩(22)의 범프(22a)와 회로부(23)의 회로(23b)는 전기적으로 연결되는 것이다. As shown in FIG. 11, the
상술한 바와 같이 연결 필름(25)의 압착이 끝난 후에는 회로부(23)의 연결 필름(25)과 접합되지 않은 나머지 회로에 도 2 와 같이 솔더 볼(27)을 통전 가능하도록 부착하여 외부회로와 연결될 수 있도록 하고, 상기 연결 필름(25)의 외부로는 도 4와 같이 방열판(28)을 더 부착하여 방열효과를 증대시킬 수 있다.As described above, after the crimping of the
상기와 같은 반도체 패키지에 있어 방열 효과를 더욱 극대화시키기 위하여 상기 솔더 볼을 부착시키기 전에 상기 금속 프레임에 스크린 프린팅 등의 방법으로 솔더 페이스트 등을 도포할 수도 있다.In order to further maximize the heat dissipation effect in the semiconductor package as described above, solder paste may be applied to the metal frame by screen printing or the like before attaching the solder balls.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 와이어 본딩 공정을 생략함으로 보다 간단한 공정으로 반도체 패키지를 제조할 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다.First, the semiconductor package may be manufactured by a simpler process by omitting the wire bonding process, thereby improving process efficiency.
둘째, 반도체 칩과 회로와의 연결이 보다 견고히 이루어져 안정성이 우수하게 된다.Second, the connection between the semiconductor chip and the circuit is more firmly, resulting in excellent stability.
셋째, 반도체 칩과 회로와의 연결부가 박막으로 이루어져 패키지의 전체 두께를 보다 얇게 형성할 수 있다.Third, the connecting portion between the semiconductor chip and the circuit may be formed of a thin film to form a thinner overall thickness of the package.
넷째, 방열 효과를 더욱 극대화할 수 있다.Fourth, the heat dissipation effect can be further maximized.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020031949A KR100861508B1 (en) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Semiconductor package and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020031949A KR100861508B1 (en) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Semiconductor package and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20030094693A KR20030094693A (en) | 2003-12-18 |
KR100861508B1 true KR100861508B1 (en) | 2008-10-02 |
Family
ID=32386227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020020031949A KR100861508B1 (en) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Semiconductor package and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100861508B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102310024B1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-10-07 | 주식회사 유라코퍼레이션 | Printed Circuit Boards And Printed Circuit Board Manufacturing Methods |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990049558A (en) * | 1997-12-13 | 1999-07-05 | 구본준 | Semiconductor package and manufacturing method |
KR20000041052A (en) * | 1998-12-21 | 2000-07-15 | 이형도 | Heat radiating apparatus of ductile board |
KR20000048471A (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 윌리엄 비. 켐플러 | Ball grid array package with multiple power/ground planes |
-
2002
- 2002-06-07 KR KR1020020031949A patent/KR100861508B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990049558A (en) * | 1997-12-13 | 1999-07-05 | 구본준 | Semiconductor package and manufacturing method |
KR20000041052A (en) * | 1998-12-21 | 2000-07-15 | 이형도 | Heat radiating apparatus of ductile board |
KR20000048471A (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 윌리엄 비. 켐플러 | Ball grid array package with multiple power/ground planes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20030094693A (en) | 2003-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6865089B2 (en) | Module board having embedded chips and components and method of forming the same | |
KR100274333B1 (en) | conductive layer adhesive anisotropic concuctive sheet and wiring board using such a sheet | |
US5689091A (en) | Multi-layer substrate structure | |
KR100694739B1 (en) | Ball grid array package with multiple power/ground planes | |
US8633587B2 (en) | Package structure | |
JP4830120B2 (en) | Electronic package and manufacturing method thereof | |
KR100711675B1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US20070143993A1 (en) | Substrate structure with capacitor component embedded therein and method for fabricating the same | |
US20090310323A1 (en) | Printed circuit board including electronic component embedded therein and method of manufacturing the same | |
US20080067666A1 (en) | Circuit board structure with embedded semiconductor chip and method for fabricating the same | |
US20080230892A1 (en) | Chip package module | |
JP2005150748A (en) | Semiconductor chip package having decoupling capacitor and method for manufacturing same | |
KR20100009941A (en) | Semiconductor package having stepped molding compound with conductive via, method for formation of the same and stacked semiconductor package using the same | |
JP2009141169A (en) | Semiconductor device | |
US7101733B2 (en) | Leadframe with a chip pad for two-sided stacking and method for manufacturing the same | |
US8063313B2 (en) | Printed circuit board and semiconductor package including the same | |
JPH11312756A (en) | Semiconductor device | |
JP2000138317A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
US20020063331A1 (en) | Film carrier semiconductor device | |
KR100475337B1 (en) | High Power Chip Scale Package and Manufacturing Method | |
KR100861508B1 (en) | Semiconductor package and manufacturing method thereof | |
JP2010040721A (en) | Semiconductor module, semiconductor device, portable apparatus, and manufacturing method of semiconductor module, and manufacturing method of semiconductor device | |
JP3024596B2 (en) | BGA type semiconductor device using film carrier tape | |
JP3486236B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2006210796A (en) | Circuit device and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |